RU2186740C2 - Oxide material melting apparatus - Google Patents

Oxide material melting apparatus Download PDF

Info

Publication number
RU2186740C2
RU2186740C2 RU2000110492/03A RU2000110492A RU2186740C2 RU 2186740 C2 RU2186740 C2 RU 2186740C2 RU 2000110492/03 A RU2000110492/03 A RU 2000110492/03A RU 2000110492 A RU2000110492 A RU 2000110492A RU 2186740 C2 RU2186740 C2 RU 2186740C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
furnace
melt
hearth
melting
burners
Prior art date
Application number
RU2000110492/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000110492A (en
Inventor
А.С. Беседин
А.А. Беседин
В.А. Беседин
Original Assignee
Беседин Адольф Сергеевич
Беседин Андрей Адольфович
Беседин Вячеслав Адольфович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Беседин Адольф Сергеевич, Беседин Андрей Адольфович, Беседин Вячеслав Адольфович filed Critical Беседин Адольф Сергеевич
Priority to RU2000110492/03A priority Critical patent/RU2186740C2/en
Publication of RU2000110492A publication Critical patent/RU2000110492A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2186740C2 publication Critical patent/RU2186740C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: construction material industry. SUBSTANCE: apparatus has melting furnace communicated with forehearth through overflow trough. Melting furnace has hearth with central discharge opening, side walls rigidly connected to hearth, and detachable water cooled dome. Burners and charging funnel are mounted on dome. Charging funnel is connected to burden feeding device made in the form of drum-type drier or rotating tube. Working window is positioned between burners and charging opening. Hydraulic gate is provided between housing and dome for preventing furnace gases from bursting out from melting furnace. Furnace hearth has curbstone extending along perimeter of discharge opening to define bath for mixing melts of different components. Curbstone is equipped with passages for continuous delivery of melt into discharge opening. Spraying device is positioned in overflow trough under discharge opening and adapted for mixing melt flowing from melting furnace. Forehearth is composed of two lined plate-like vessels, one of vessels serving as melt bath and other vessel serving as forehearth dome. Forehearth is furnished with immersion burners tangentially arranged on dome and designed for maintaining constant temperature of melt in forehearth. EFFECT: increased efficiency by providing melt having stable chemical composition and, accordingly, reduced rejection and improved quality of cast products. 5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для плавления окислов различных элементов и их соединений, особенно в камнелитейном производстве и на предприятиях строительных материалов при производстве минераловатных изделий и различных утеплителей, получаемых как из природных материалов, так и из вторичных материалов искусственного происхождения, а также из отходов производства. Кроме того, возможно его использование в стекольной, химической, горнорудной, энергетической и других отраслях народного хозяйства. The invention relates to metallurgy and can be used for the melting of oxides of various elements and their compounds, especially in stone production and at building materials enterprises in the production of mineral wool products and various heaters obtained both from natural materials and from secondary materials of artificial origin, as well as from production waste. In addition, it can be used in glass, chemical, mining, energy and other sectors of the economy.

Известно, что в каменном литье подавляющее большинство минералов состоит из силикатов и алюмосиликатов. Основная часть составляющих сырья для каменного литья представлена окислами: SiO2, Al2О3, CaO, MgO, FeO, Fе2O3, Cr2О3 и др. Горные породы и синтетические шихты для производства каменного литья плавятся при различных температурах в зависимости от химического и минералогического состава. При этом вначале расплавляются легкоплавкие материалы, а затем в получаемом расплаве растворяются более тугоплавкие минералы.It is known that in stone casting the vast majority of minerals consists of silicates and aluminosilicates. The main part of the components of raw materials for stone casting is represented by oxides: SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, MgO, FeO, Fe 2 O 3 , Cr 2 O 3 and others. Rocks and synthetic batches for stone casting melt at different temperatures in depending on the chemical and mineralogical composition. In this case, fusible materials are first melted, and then more refractory minerals are dissolved in the resulting melt.

При производстве камнелитых изделий имеется ряд технологических трудностей, вызванных низкой теплопроводностью сырья и расплава, непостоянством химического и минералогического составов сырья и нередко расплава. В результате брак литья колеблется в больших пределах - от 5 до 50%. In the manufacture of stone products, there are a number of technological difficulties caused by the low thermal conductivity of raw materials and melt, the inconsistency of the chemical and mineralogical compositions of raw materials, and often melt. As a result, casting marriage varies widely - from 5 to 50%.

Особо следует отметить существенное влияние низкой теплопроводности каменного литья на протекание технологического процесса. Теплопроводность каменного литья составляет 0,8-1,0 ккал/м•ч•град, что ниже, чем у черных металлов, примерно в 50 раз. Of particular note is the significant effect of low thermal conductivity of stone casting on the course of the process. The thermal conductivity of stone casting is 0.8-1.0 kcal / m • h • hail, which is lower than that of ferrous metals by about 50 times.

Вследствие низкой теплопроводности сырья удлиняется время плавки шихты и тем самым снижается производительность плавильных печей. Низкая теплопроводность петрургического расплава приводит к его непровару и химической неоднородности, появлению в отливках неоднородной структуры и возникновению повышенных внутренних напряжений, что значительно снижает качество готовых изделий, особенно их термостойкость. Due to the low thermal conductivity of the raw materials, the melting time of the charge is lengthened and thereby the productivity of the melting furnaces is reduced. The low thermal conductivity of the petrurgic melt leads to its lack of penetration and chemical heterogeneity, the appearance of a heterogeneous structure in the castings and the appearance of increased internal stresses, which significantly reduces the quality of the finished products, especially their heat resistance.

Задачи, решаемые при разработке данного оборудования, - повышение производительности плавильных печей, снижение трудоемкости ремонтных работ, а также улучшение качества готовых изделий. The tasks to be solved in the development of this equipment are to increase the productivity of smelting furnaces, reduce the complexity of repair work, and also improve the quality of finished products.

Известны плавильные печи для получения камнелитых изделий - ванные, вращающиеся, электродуговые, вагранки. Наиболее эффективной является ванная печь (И.Е. Липовский, В.А. Дорофеев, Камнелитейное производство. Издательство "Металлургия", 1965 г., стр. 93). Known melting furnaces for the production of stone products - bathtubs, rotating, electric arc, cupolas. The most effective is a bathroom furnace (I.E. Lipovsky, V.A. Dorofeev, Stone production. Publishing house "Metallurgy", 1965, p. 93).

Действующая на Первоуральском заводе горного оборудования ванная - регенеративная плавильная печь - по размерам рабочего пространства соответствует типовой мартеновской печи садкой 10 т. Печь сложена из огнеупорного кирпича и укреплена металлической конструкцией. Печь состоит из трех полок: для плавления шихты, для варки расплава и сливного канала, для доварки и отстоя расплава с последующей передачей в копильник для приема и разливки расплава. The bathroom operating at the Pervouralsk Plant of Mining Equipment - a regenerative melting furnace - corresponds to a typical open-hearth furnace with a 10-ton cage in terms of working space. The furnace is made of refractory bricks and reinforced with a metal structure. The furnace consists of three shelves: for melting the charge, for melting the melt and the drain channel, for welding and settling the melt, followed by transferring it to the piggy bank for receiving and casting the melt.

Печь отапливается мазутом с помощью мазутных форсунок, установленных в торцах печи. Температура в печи 1450-1550oС. Воздух для печи подогревается в двух регенераторах, работающих на отходящих продуктах горения. Шихта загружается в печь через три завалочных окна с помощью мульд емкостью 0,25 м3 или специальных лопат, вмещающих до 250 кг шихты на откосы печи, и по мере расплавления поступает в верхний и нижний сливной каналы, а затем в копильник. Все дополнительные части печи имеют свои горелочные устройства (инжекционные горелки различной пропускной способности) для снижения вязкости расплава и его лучшего перемешивания.The furnace is heated with fuel oil using fuel oil nozzles installed in the ends of the furnace. The temperature in the furnace is 1450-1550 o C. The air for the furnace is heated in two regenerators operating on the combustion exhaust products. The charge is loaded into the furnace through three filling windows using troughs with a capacity of 0.25 m 3 or special shovels that hold up to 250 kg of charge to the slopes of the furnace, and as it melts, it enters the upper and lower drain channels, and then into the piggy bank. All additional parts of the furnace have their own burner devices (injection burners of various capacity) to reduce the viscosity of the melt and its better mixing.

Продолжительность плавки в печи Первоуральского завода горного оборудования массой 4 т составляет 7 час, в том числе продолжительность завалки более одного часа. При этом на протяжении почти всей завалки печь остается практически открытой. Учитывая также неплотности в завалочных окнах, местах установки горелочных устройств, ремонтных проемах и других узлах, тепло в печи расходуется нерационально, и происходят его большие потери в окружающее пространство. КПД печи проектной мощностью 0,5 т/ч и 4000 т/год составляет согласно паспортным данным всего 8,9%. The duration of smelting in the furnace of the Pervouralsk plant of mining equipment weighing 4 tons is 7 hours, including the filling time of more than one hour. At the same time, the furnace remains almost open throughout almost the entire filling process. Considering also leaks in the filling windows, places of installation of burner devices, repair openings and other units, the heat in the furnace is spent irrationally, and its large losses occur in the surrounding space. The furnace efficiency with a design capacity of 0.5 t / h and 4000 t / year is, according to the passport data, only 8.9%.

Также существенным недостатком печи является химическая неоднородность получаемого расплава. Несмотря на дополнительный подогрев расплава в сливном канале и механическое перемешивание в верхних слоях копильника специальной водоохлаждаемой лопатой гомогенизация расплава происходит недостаточно полно, что приводит к большому количеству брака. Кроме того, ввиду несовершенства конструкции механической лопаты последняя быстро зарастает настылями расплава, требует постоянного и трудоемкого обслуживания и часто выходит из строя, вследствие чего расплав остается неперемешанным, т.е. с неоднородным составом. Постоянно открытое окно для ввода механической лопаты в копильник приводит к потере тепла и дополнительному расходу топлива, что влияет на себестоимость конечной продукции. Кроме того, работы по замене футеровки связаны с большими трудовыми и материальными затратами. A significant disadvantage of the furnace is the chemical heterogeneity of the resulting melt. Despite the additional heating of the melt in the drain channel and mechanical mixing in the upper layers of the piggy bank with a special water-cooled shovel, the melt is not homogenized sufficiently, which leads to a large number of rejects. In addition, due to the imperfection of the design of the mechanical shovel, the latter quickly overgrows with melt coverings, requires constant and laborious maintenance, and often fails, as a result of which the melt remains unmixed, i.e. with heterogeneous composition. A constantly open window for entering a mechanical shovel into the piggy bank leads to heat loss and additional fuel consumption, which affects the cost of the final product. In addition, work to replace the lining is associated with high labor and material costs.

Известны также вращающиеся плавильные печи, которые используются для получения каменного литья. На Донецком камнелитейном заводе установлены вращающиеся вокруг горизонтальной оси плавильные печи различной производительности. (И.Е. Липовский, В.А. Дорофеев, Камнелитейное производство, Издательство "Металлургия", 1965 г., стр. 96). В отличие от ванных печей шихта в них находится в непрерывном движении, что ускоряет процесс ее плавления и одновременно процессы гомогенизации и дегазации расплава. Однако вращающиеся плавильные печи имеют ряд существенных недостатков, основные из них следующие:
- низкий коэффициент полезного действия использования тепла;
- невозможность непрерывного обеспечения расплавом, т.к. перед началом вращения отверстие для загрузки шихты и выдачи расплава необходимо каждый раз заделывать;
- процесс плавления во вращающихся плавильных печах состоит из трех этапов: прокаливания шихты после загрузки, собственно плавления и гомогенизации, т.е. усреднения состава и его частичной дегазации, а также отстаивания расплава в течение 20-30 мин для полной дегазации, завершения его гомогенизации и выравнивания температуры, и поэтому является циклическим;
- несмотря на небольшие скорости вращения (1-3 об/мин), футеровка в печи быстро изнашивается из-за абразивности загружаемого материала и требует частой замены, что сказывается на производительности печи и стоимости конечной продукции;
- смена футеровки не поддается механизации, осуществляется вручную, связана с большими простоями оборудования и происходит в тяжелых и стесненных условиях, особенно на малых вращающихся печах.
Rotary melting furnaces which are used to produce stone casting are also known. At the Donetsk Stone Foundry, melting furnaces of various capacities rotating around a horizontal axis are installed. (I.E. Lipovsky, V.A. Dorofeev, Stone production, Metallurgy Publishing House, 1965, p. 96). Unlike bath furnaces, the charge in them is in continuous motion, which accelerates the process of its melting and, at the same time, the processes of homogenization and degassing of the melt. However, rotary melting furnaces have a number of significant drawbacks, the main ones are as follows:
- low heat utilization;
- the impossibility of continuous supply of the melt, because before starting the rotation, the hole for loading the mixture and issuing the melt must be closed each time;
- the melting process in rotary melting furnaces consists of three stages: calcining the charge after loading, actually melting and homogenizing, i.e. averaging the composition and its partial degassing, as well as settling the melt for 20-30 minutes to completely degass, complete its homogenization and equalize the temperature, and therefore is cyclic;
- despite the low rotation speeds (1-3 rpm), the lining in the furnace wears out quickly due to the abrasiveness of the loaded material and requires frequent replacement, which affects the productivity of the furnace and the cost of the final product;
- lining change is not mechanizable, is carried out manually, is associated with large downtimes of equipment and occurs in difficult and cramped conditions, especially on small rotary kilns.

Известна печь для плавки пастообразного ванадийсодержащего материала, включающая подину, выполненную в виде воронки с центральным выпускным отверстием и установленную с возможностью вращения, боковые стенки, выполненные неразъемными с подиной, съемный охлаждаемый свод, установленный на опорах, горелки и загрузочное устройство, установленные на своде (п. 1598461, РФ, С 22 В 34/22, з. 05.01.89, зарегистрирован 07.05.93 г.). A known furnace for melting pasty vanadium-containing material, including a hearth made in the form of a funnel with a central outlet and mounted for rotation, side walls made inseparable from the hearth, a removable cooled roof mounted on supports, burners and a loading device mounted on the roof ( Sec. 1598461, RF, С 22 В 34/22, з 05.01.89, registered 07.05.93).

Через загрузочное отверстие в своде материал подается на подину, вращающуюся вокруг вертикальной оси, и равномерным слоем распределяется по подине. Толщина слоя регулируется изменением скорости вращения подины. Through the loading hole in the arch, the material is fed to a hearth rotating around a vertical axis, and is distributed evenly over the hearth. The thickness of the layer is controlled by changing the speed of rotation of the hearth.

Проходя под горелками, установленными в своде, загружаемый материал оплавляется с поверхности и непрерывно стекает через центральное выпускное отверстие в подине печи. Passing under the burners installed in the roof, the feed material is melted from the surface and continuously flows through the central outlet in the hearth of the furnace.

Недостатком печи для использования ее в качестве плавильного агрегата для камнелитейного производства является невозможность получения в ней однородного расплава из шихты, состоящей из нескольких компонентов. The disadvantage of the furnace for use as a melting unit for stone production is the impossibility of obtaining in it a uniform melt from a mixture consisting of several components.

В камнелитейном производстве используется, как правило, многокомпонентная шихта. При этом отдельные ее составляющие имеют различную температуру плавления, в зависимости от химического и минералогического состава. Сырьем для каменного литья обычно служат недефицитные магматические горные породы, такие как диабаз, базальт, горнблендит, диорит, пироксинит и т.п., а также вторичные материалы искусственного происхождения (золы, шлаки, бой кирпича и др.). Температура плавления этих материалов колеблется в широких пределах от 1100 до 1400oС и выше. Обычно плавление начинается на границе кристаллических фаз - легкоплавкой и тугоплавкой. При дальнейшем повышении температуры до стадии полного плавления в сырье происходят изменения: расплавляются легкоплавкие минералы и в получаемом расплаве растворяются более тугоплавкие минералы. Иногда вследствие недостаточной подготовленности сырья и нарушения технологического процесса в расплаве образуются сгустки отдельных окислов. При этом более тугоплавкая часть шихты может скапливаться в сливном отверстии или переливном желобе.In stone production, as a rule, a multicomponent charge is used. Moreover, its individual components have different melting points, depending on the chemical and mineralogical composition. The raw materials for stone casting are usually non-deficient igneous rocks, such as diabase, basalt, hornblendite, diorite, pyroxinite, etc., as well as secondary materials of artificial origin (ash, slag, brick bricks, etc.). The melting point of these materials varies widely from 1100 to 1400 o C and above. Usually, melting begins at the boundary of crystalline phases — low-melting and high-melting. With a further increase in temperature to the stage of complete melting, changes occur in the raw materials: low-melting minerals melt and more refractory minerals dissolve in the resulting melt. Sometimes, due to insufficient preparation of the raw materials and violation of the technological process, clots of individual oxides are formed in the melt. At the same time, the more refractory part of the charge can accumulate in the drain hole or overflow trough.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является плавильное устройство, содержащее транспортирующее устройство в виде барабанного сушила для подогрева шихты за счет тепла отходящих из печи газов и плавильную печь, сообщающуюся с копильником. Плавильная печь содержит барабан, боковые стенки которого выполнены неразъемными с подиной, вращающийся вокруг вертикальной оси. В дне барабана имеется центральное отверстие для вытекания расплава. Охлаждаемый свод печи установлен на опорах и включает вмонтированные горелки и воронку для подачи шихты, соединенную с транспортирующим средством (ЕР 0263410, кл. С 03 В 5/00, оп. 13.04.88, стр.4). The closest analogue adopted for the prototype is a melting device containing a conveying device in the form of a drum dryer for heating the charge due to the heat of the exhaust gases from the furnace and a melting furnace in communication with the money box. The melting furnace contains a drum, the side walls of which are made integral with the hearth, rotating around a vertical axis. At the bottom of the drum there is a central hole for the flow of the melt. The cooled arch of the furnace is mounted on supports and includes built-in burners and a funnel for feeding the charge, connected to a conveyor (EP 0263410, class C 03 V 5/00, op. 13.04.88, p. 4).

Недостатком печи для использования ее в качестве плавильного агрегата для камнелитейного производства является неоднородность состава полученного расплава из шихты, состоящей из нескольких компонентов из-за неполного перемешивания расплава. The disadvantage of the furnace for use as a melting unit for stone production is the heterogeneity of the composition of the obtained melt from the mixture, consisting of several components due to incomplete mixing of the melt.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является совершенствование конструкции известной плавильной печи для плавки оксидных материалов с целью осуществления плавки шихты, состоящей из нескольких оксидных материалов, повышение ее надежности и производительности, а также повышение качества выплавляемого расплава за счет его лучшего перемешивания и более полной гомогенизации. The problem to which the invention is directed, is to improve the design of the known melting furnace for melting oxide materials with the aim of melting a charge consisting of several oxide materials, increasing its reliability and productivity, as well as improving the quality of the melt due to its better mixing and more complete homogenization.

Для решения поставленной задачи устройство для плавки оксидных материалов, включающем транспортирующее устройство в виде барабанного сушила, плавильную печь, сообщающуюся с копильником и содержащую подину с центральным выпускным отверстием, установленную с возможностью вращения, боковые стенки, выполненные неразъемными с подиной, съемный охлаждаемый свод, установленный на опорах, смонтированные в своде горелки и загрузочную воронку, соединенную с транспортирующим средством, согласно изобретению копильник сообщается с плавильной печью посредством переливного желоба, в котором под выпускным отверстием печи установлено пульверизационное устройство для перемешивания вытекающего из печи расплава, а подина печи имеет бортик по периметру выпускного отверстия, образующий в подине ванну. To solve the problem, a device for melting oxide materials, including a conveying device in the form of a drum dryer, a melting furnace communicating with the piggy bank and containing a hearth with a central outlet, mounted for rotation, side walls made inseparable from the hearth, a removable cooled roof installed on supports mounted in the roof of the burner and a loading funnel connected to the conveying means, according to the invention, the piggy bank communicates with the melting by means of an overflow chute, in which a spray device is installed under the furnace outlet for mixing the melt flowing out of the furnace, and the furnace bottom has a rim along the perimeter of the outlet, forming a bath in the bottom.

Копильник печи выполнен в виде двух футерованных тарелкообразных емкостей, одна из которых является ванной для расплава, а другая служит сводом копильника, и оснащен погружными горелками, расположенными тангенциально на его своде. The piggy bank of the furnace is made in the form of two lined plate-shaped containers, one of which is a bath for the melt, and the other serves as the arch of the piggy bank, and is equipped with immersion burners located tangentially on its arch.

Бортик подины печи имеет проходы для слива расплава, не превышающие по габаритам размер фракции загружаемого материала. The side of the hearth of the furnace has passages for draining the melt, not exceeding in size the size of the fraction of the loaded material.

Учитывая, что часть шихты вместе с расплавом может налипать в виде отдельных сгустков на подине или на стенках выпускного отверстия, свод печи оборудован рабочим окном, расположенным между горелками и загрузочным отверстием, для обслуживания подины и сливного канала, а также внесения небольших корректирующих добавок (например, хромовой руды) по ходу плавки. Considering that part of the charge together with the melt can stick in the form of separate clumps on the hearth or on the walls of the outlet, the arch of the furnace is equipped with a working window located between the burners and the feed hole to serve the hearth and drain channel, as well as make small corrective additives (for example , chrome ore) in the course of melting.

Все элементы устройства оборудованы топливными горелками:
Вязкость расплава каменного литья при нагреве на 150oС снижается с 37,8 пуаз до 16,8 пуаз при температуре 1350 и 1500oС соответственно. Оборудование печи вместо обычной горелки пульверизационным устройством, установленным в переливном желобе под выпускным отверстием печи, способствует повышению однородности вытекающего из печи расплава. Пульверизационное устройство предназначено для подогрева и перемешивания потока расплава, вытекающего из донного сливного отверстия плавильной печи и поступающего по закрытому желобу в копильник. Пульверизация потока расплава, непрерывно вытекающего из камнеплавильной печи, производится высокоскоростными струями горящего газо-воздушного факела, который дробит этот расплав на мелкие капли, и в результате резкого увеличения контактной поверхности расплава последний эффективно воспринимает тепло от струи газовоздушного факела горения. Дробление расплава на капли также приводит к его энергичному перемешиванию и усреднению состава его массы. При этом исключается попадание в расплав сгустков отдельных составляющих.
All elements of the device are equipped with fuel burners:
The viscosity of molten stone casting when heated by 150 o C decreases from 37.8 poise to 16.8 poise at a temperature of 1350 and 1500 o C, respectively. The furnace equipment instead of a conventional burner with a spray device installed in an overflow chute under the furnace outlet helps to increase the uniformity of the melt flowing out of the furnace. The pulverization device is intended for heating and mixing the melt stream flowing from the bottom drain hole of the melting furnace and entering the piggy bank through a closed chute. The melt stream continuously flowing out of the stone-melting furnace is pulverized by high-speed jets of a burning gas-air torch, which crushes this melt into small droplets, and as a result of a sharp increase in the contact surface of the melt, the latter effectively absorbs heat from a gas-air flame jet. Crushing the melt into droplets also leads to its vigorous mixing and averaging of the composition of its mass. This eliminates the ingress of clumps of individual components into the melt.

В копильнике осуществляется гомогенизация, т.е. усреднение состава и его частичная дегазация, а также отстаивание расплава в течение 20-30 мин для полной дегазации, завершение его гомогенизации и выравнивание температуры. Оснащение копильника погружными горелками, расположенными на своде тангенциально, позволяет осуществить окончательное усреднение состава и более полную гомогенизацию перед выпуском в копильнике путем перемешивания расплава за счет газодинамического воздействия. In the piggy bank homogenization is carried out, i.e. averaging the composition and its partial degassing, as well as settling the melt for 20-30 minutes for complete degassing, completion of its homogenization and equalization of temperature. Equipping the piggy bank with immersion burners located on the arch tangentially allows final composition averaging and more complete homogenization before discharge in the piggy bank by mixing the melt due to gas dynamic effects.

На фиг. 1 изображено устройство для плавки оксидных материалов, общий вид. In FIG. 1 shows a device for melting oxide materials, General view.

На фиг.2 - то же, вид А. Figure 2 is the same, view A.

Устройство включает плавильную печь 1, сообщающуюся с копильником 2 посредством переливного желоба 3. Плавильная печь содержит подину 4 с центральным выпускным отверстием 5 и жестко соединенные с ней боковые стенки 6. Подина 4 установлена на роликах 7 и имеет механизм вращения (не показан). На специальных опорах 8 над печью установлен водоохлаждаемый свод 9, собранный в целях удобства обслуживания из отдельных элементов. Для создания необходимой тепловой нагрузки на своде установлены горелки 10, например горелки низкого давления типа ГНП или регенеративные. Для загрузки шихты на своде 9 установлена загрузочная воронка 11, соединенная с транспортным средством 12, которое может быть выполнено в виде вращающейся трубы, установленной на опорных роликах, или в виде барабанного сушила. Во избежание выбивания газов из печи между корпусом и сводом имеется гидравлический затвор 13. Шихта подается в печь через транспортное средство 12 с помощью скипового подъемника (не показан). Свод печи оборудован рабочим окном 14, расположенным между горелками и загрузочным отверстием. В подине 4 печи по периметру выпускного отверстия 5 выполнен бортик 15, образующий в подине ванну 16 глубиной 100-150 мм для смешения расплавов различных составляющих. В бортиках выполнены проходы 17, через которые расплав непрерывно стекает в выпускное отверстие. В переливном желобе 3 под выпускным отверстием 5 печи установлено пульверизационное устройство 18 для перемешивания расплава, вытекающего из печи. Для поддержания постоянной температуры петрургического расплава в своде копильника установлены погружные горелки 19, которые перемешивают расплав за счет газодинамического воздействия. Горелки 19 на своде копильника установлены тангенциально для повышения эффекта перемешивания и лучшей гомогенизации расплава перед выпуском. The device includes a melting furnace 1, communicating with the piggy bank 2 through an overflow chute 3. The melting furnace contains a hearth 4 with a central outlet 5 and side walls rigidly connected to it 6. The hearth 4 is mounted on rollers 7 and has a rotation mechanism (not shown). On special supports 8 above the furnace, a water-cooled arch 9 is installed, assembled for the convenience of maintenance from individual elements. To create the necessary heat load, burners 10 are installed on the roof, for example low-pressure burners of the GNP type or regenerative ones. To load the charge on the arch 9, a loading funnel 11 is installed, connected to the vehicle 12, which can be made in the form of a rotating pipe mounted on the support rollers, or in the form of a drum dryer. In order to avoid knocking out gases from the furnace between the body and the roof there is a hydraulic shutter 13. The charge is fed into the furnace through the vehicle 12 using a skip hoist (not shown). The furnace vault is equipped with a working window 14 located between the burners and the feed opening. In the hearth 4 of the furnace along the perimeter of the outlet 5 there is a side 15 that forms a bath 16 in the hearth 16 with a depth of 100-150 mm for mixing melts of various components. Passages 17 are made in the sides, through which the melt continuously flows into the outlet. In the overflow chute 3 under the furnace outlet 5, a spray device 18 is installed for mixing the melt flowing out of the furnace. To maintain a constant temperature of the peturgic melt, immersion burners 19 are installed in the vault of the piggy bank, which mix the melt due to gas-dynamic effects. The burners 19 on the roof of the piggy bank are installed tangentially to increase the effect of mixing and better homogenization of the melt before discharge.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Шихта из барабанного сушила 12 через загрузочную воронку 11 подается в печь 1. В непрерывно вращающемся барабанном сушиле происходит перемешивание и прокаливание шихты при ее транспортировке. Загружаемая на вращающуюся подину 4 печи шихта распределяется по ней тонким равномерным слоем. Проходя под горелками 10, установленными в своде, шихта расплавляется и прогревается в ванне 16. Через проходы 17 в бортике 15 часть расплава непрерывно стекает в сливной канал 5, а непроплавленная часть шихты удерживается бортиком и продолжает вращение до полного растворения в расплаве. The mixture from the drum dryer 12 is fed through the feed funnel 11 to the furnace 1. In a continuously rotating drum dryer, the mixture is mixed and calcined during its transportation. The charge loaded onto the rotating hearth 4 of the furnace is distributed over it with a thin uniform layer. Passing under the burners 10 installed in the roof, the mixture melts and warms up in the bath 16. Through the passages 17 in the rim 15, part of the melt continuously flows into the drain channel 5, and the unmelted part of the charge is retained by the side and continues to rotate until it is completely dissolved in the melt.

Вытекающий из печи расплав поступает в пульверизационное устройство 18, где дополнительно нагревается перед подачей в копильник, дробится на капли и стекает через переливной желоб 3 в копильник 2, в котором происходит перемешивание и окончательное усреднение состава расплава. The melt flowing out of the furnace enters the atomization device 18, where it is additionally heated before being fed into the piggy bank, crushed into droplets and flows through the overflow chute 3 into the piggy bank 2, in which mixing and final averaging of the composition of the melt takes place.

Предлагаемое плавильное устройство обеспечивает получение однородного расплава со стабильным химсоставом из шихты, состоящей из нескольких компонентов с различной температурой плавления, за счет его лучшего перемешивания и более полной гомогенизации и, как следствие, снижение брака и повышение качества отливаемых изделий. The proposed melting device provides a homogeneous melt with a stable chemical composition of the mixture, consisting of several components with different melting points, due to its better mixing and more complete homogenization and, as a result, reduced rejects and improved quality of cast products.

Claims (5)

1. Устройство для плавки оксидных материалов, включающее транспортирующее устройство в виде барабанного сушила, плавильную печь, сообщающуюся с копильником и содержащую подину с центральным выпускным отверстием, установленную с возможностью вращения, боковые стенки, выполненные неразъемными с подиной, съемный охлаждаемый свод, установленный на опорах, смонтированные в своде горелки и загрузочную воронку, соединенную с транспортирующим средством, отличающееся тем, что копильник сообщается с плавильной печью посредством переливного желоба, в котором под выпускным отверстием печи установлено пульверизационное устройство для перемешивания вытекающего из печи расплава, а подина печи имеет бортик по периметру выпускного отверстия, образующий в подине ванну. 1. A device for melting oxide materials, including a conveying device in the form of a drum dryer, a melting furnace communicating with the piggy bank and containing a hearth with a central outlet, rotatably mounted, side walls made inseparable from the hearth, a removable cooled roof mounted on supports mounted in the arch of the burner and a loading funnel connected to a conveying means, characterized in that the piggy bank communicates with the melting furnace by means of overflow a forehead, in which a spray device is installed under the furnace outlet for mixing the melt flowing out of the furnace, and the furnace hearth has a rim along the perimeter of the outlet, forming a bath in the hearth. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что копильник печи выполнен в виде двух футерованных тарелкообразных емкостей, одна из которых является ванной для расплава, а другая служит сводом копильника. 2. The device according to claim 1, characterized in that the piggy bank of the furnace is made in the form of two lined plate-shaped containers, one of which is a bath for the melt, and the other serves as the arch of the piggy bank. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что копильник печи оснащен погружными горелками, расположенными тангенциально на его своде. 3. The device according to claim 1, characterized in that the piggy bank of the furnace is equipped with immersion burners located tangentially on its arch. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что бортик имеет проходы для слива расплава, не превышающие по габаритам размер фракции загружаемого материала. 4. The device according to p. 1, characterized in that the rim has passages for draining the melt, not exceeding in size the size of the fraction of the loaded material. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что свод печи оборудован рабочим окном, расположенным между горелками и загрузочным отверстием. 5. The device according to claim 1, characterized in that the arch of the furnace is equipped with a working window located between the burners and the feed opening.
RU2000110492/03A 2000-04-24 2000-04-24 Oxide material melting apparatus RU2186740C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000110492/03A RU2186740C2 (en) 2000-04-24 2000-04-24 Oxide material melting apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000110492/03A RU2186740C2 (en) 2000-04-24 2000-04-24 Oxide material melting apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000110492A RU2000110492A (en) 2002-04-10
RU2186740C2 true RU2186740C2 (en) 2002-08-10

Family

ID=20233873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000110492/03A RU2186740C2 (en) 2000-04-24 2000-04-24 Oxide material melting apparatus

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2186740C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009134216A1 (en) * 2008-04-29 2009-11-05 Kibol Viktor F Method for producing fibres from rocks and a plant for carrying out said method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009134216A1 (en) * 2008-04-29 2009-11-05 Kibol Viktor F Method for producing fibres from rocks and a plant for carrying out said method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL160334B1 (en) Melting furnace
CN104909540A (en) Melting method for production of mineral wool from liquid blast furnace slag
CN108866270A (en) A kind of steelmaking equipment
CN110388830A (en) Scrap preheater, arc-melting equipment and pre-heating mean
KR20090098747A (en) Device and method for preparing siliceous melts
US1928598A (en) Rotary glass melting furnace
CN103063030B (en) A kind of modified compound stove of slag and operating procedure thereof
CN103834752B (en) Thermal-state slag online modification device
CN106381403B (en) A kind of joint smelting process of blister copper
RU2186740C2 (en) Oxide material melting apparatus
CN103344107B (en) Device and method for respectively producing metal and fire-resistant materials or construction materials through one-time heating
CN207472024U (en) Smelting furnace
CN203489652U (en) Device for producing metal and fireproof or building materials by one-time heating
CN104215064B (en) Straight tunnel cave for Iron Ore Powder direct-reduction
CN104178593B (en) Iron Ore Powder direct reduction process and equipment
CN103353232A (en) Left wheel popup box type porous pull-down plug graphite water gap device of electromagnetic slag smelter
CN210638480U (en) Cupola type electric furnace for producing mineral wool
CN208468689U (en) Utilize the system of hot molten slag production insulation board
CN203478998U (en) Underflow type anti-swirl central stopper rod nozzle for electro-magnetic induction slag smelting furnace
CN203550604U (en) Electro-magnetic induction slag smelting furnace bottom flow type flow-controllable electric heating graphite water gap device
CN103353234B (en) Bottom flowing type coaxial electric heating core graphite water gap device of electromagnetic induction slag smelting furnace
CN111574026A (en) Tempering and heat-preserving furnace for microcrystalline glass production
US4559071A (en) Ablating liquefaction method
CN104197701A (en) Tunnel kiln for direct reduction of iron ore powder
RU118410U1 (en) DEVICE FOR PRODUCING MELTS FROM MINERAL RAW MATERIALS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060425